題目列表(包括答案和解析)
(8分)驗證小球平拋運動規(guī)律,設計方案如圖所示,在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P,當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長為L,懸點到木板的距離=h(h>L)。
(1)電熱絲P必須放在懸點正下方的理由是: 。
(2)將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點,
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(1)電熱絲戶必須放在懸點正下方的理由是:_______________________________________;
(2)將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點,O′C=s,則小球做平拋運動的初速度v0為______________;
(3)若其他條件不變的情況下,改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角θ,小球落點與O′點的水平距離s將隨之改變,經(jīng)多次實驗,以s2為縱坐標、cosθ為橫坐標,得到如圖乙所示圖象.則當θ=30°時,s為___________m;若懸線長L=1.
利用單擺驗證小球平拋運動規(guī)律,設計方
案如圖(a)所示,在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P,當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長為L,懸點到木板的距離OO/=h(h>L)。
⑴電熱絲P必須放在懸點正下方的理由是:________ ____。
⑵將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點,O/C=s,則小球做平拋運動的初速度為v0=________。
⑶在其他條件不變的情況下,若改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角q,小球落點與O/點的水平距離s將隨之改變,經(jīng)多次實驗,以s2為縱坐標、cosq為橫坐標,得到如圖(b)所示圖像。則當q=23°時,s為________m;若懸線長L=1.0 m,懸點到木板間的距離OO/為________m。(cos230=0.92)
利用單擺驗證小球平拋運動規(guī)律,設計方案如圖(a)所示,在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲凡當懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長為L,懸點到木板的距離|。
(1) 將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點,,則小球做平拋運動的初速度v0為 (2分)。
(2) 在其他條件不變的情況下,若改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角θ小球落點與O’點的水平距離S將隨之改變,經(jīng)多次實驗,S2為縱坐標、cosθ為橫坐標,得到如圖(b)所示的圖象。則當θ=30°時,s為 m;若懸線長L=1. 0m,懸點到木板間的距離OO’為 m。
一、單項選擇題(8×6=48)
題號
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
B
C
A
D
D
C
B
二、實驗題
21.(18分)(1)(6分)①(2分):②0.52(2分);1.5(2分)。
21 . (2)(12分)①Ⅱ.將紅、黑表筆短接,轉動調零旋鈕Ω使指針指向零。
(或紅黑表筆短接,調節(jié)歐姆表調零旋鈕,使指針指向0Ω)。(2分);
②D(2分);③ 0.260(2分);④12~13 ( 3分) ;⑤Rx=(3分)。
三.計算題(54分)
22.22.(16分)分析和解:
(1)設帶電粒子在平行金屬板勻強電場中運動的時間為t,由類平拋運動可知:
………………① (1分)
………………②(2分)
…………………③(2分)
…………………④(2分)
聯(lián)立求解①~④式解得:……………⑤(1分)
或由動能定理和運動的合成、分解的方法,聯(lián)立求解得出正確的結果同樣給分。
設帶電粒子第一次飛出電場時的速度為v
即由動能定理;
;
和①③④聯(lián)立可得
(2)帶電粒子以速度v飛出電場后射入勻強磁場做勻速圓周運動,由
…………………………………………………………………⑥(2分)
…………………………………………………………………⑦(1分)
…………………………………………………………………⑧ (1分)
………………………………………………………………………⑨(1分)
聯(lián)立求解①③④⑤⑥⑦⑧⑨可得……………………………⑩(1分)
或由下列常規(guī)方法求解:…………………………………………⑴(1分)
……………………………………………………………⑵(1分)
……………………………………………………………⑶(1分)
……………………………………………………………⑷(1分)
……………………………………………………………⑸(1分)
聯(lián)立以上有關方程求解可得:…………………………⑹(1分)
(3)畫圖正確給2分。(軌跡1分、速度方向1分)見上圖。
23、(18分)分析和解:
(1)設彈簧解除鎖定前的彈性勢能為EP ,上述過程中由動量守恒、能量轉換和守恒,
則有 ………………………………………………①(3分)
代入已知條件得EP = 7.5 J ………………………………………………②(2分)
(2)設小物塊第二次經(jīng)過O' 時的速度大小為vm ,此時平板車的速度大小為vM ,
研究小物塊在圓弧面上下滑過程,由系統(tǒng)動量守恒和機械能守恒,
定水平向右為正方向有
…………………………………………………………③(2分)
………………………………………………④(3分)
由③④兩式可得 ………………………………………⑤(2分)
將已知條件代入③解得vm =
(3)最終平板車和小物塊相對靜止時,二者的共同速度為0.設小物塊相對平板車滑動的總路程為s,對系統(tǒng)由功能關系有 ……………………………⑥(2分)
代入數(shù)據(jù)解得s =
小物塊最終靜止在O' 點右側, 它距O'點的距離為 s ? L
=
24.(20分)分析和解:⑴經(jīng)時間t時,金屬桿切割磁感線的有效長度為
L=2vt tan=3t ……………………………………………………………
①(2分)
回路所圍的面積為S==3t2………………………………………………②(2分)
回路的總電阻為R==0.5t ………………………………………③(2分)
解法一:金屬桿(有效長度)切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢大小為:
E1=BLv=12V ……………………………………………………………④(3分)
產(chǎn)生感應電流的方向為逆時針
E2==6V …………………………………………………………………⑤(3分)
根據(jù)楞次定律可判斷其感應電動勢產(chǎn)生感應電流的方向為順時針
由④⑤兩式可得回路中的感應電動勢的大小E=E1+E2=6V……………………⑥ (1分)
產(chǎn)生感應電流的方向為逆時針。
解法二:∵, S=3t2
∴
∴=
6v
解法三:∵
∴
說明:
故t=6s時,回路中感應電動勢應為
⑵金屬桿MN所受安培力的大小為F安=BIL …………………………………⑨(1分)
由閉合電路歐姆定律可知回路中的電流
I= ………………………………………………………………⑩(2分)
聯(lián)立③⑦⑨得F安=12N ………………………………………………………11(1分)
⑶外力對金屬桿MN所做功的功率為P外=F外v ……………………………12(1分)
由于金屬桿MN以恒定速度向右滑動有 F安=F外 ……………………………13(1分)
聯(lián)立111213解得P外=24W …………………………………… (1分)
(用其它方法算出以上正確答案的同樣給分)。
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